[发明专利]具有单向涡轮离合器的扭矩耦合装置及其制造方法

说明书

一种用于联接驱动轴和从动轴的液力变矩器。变矩器包括可绕旋转轴线旋转的叶轮、可与叶轮同轴对齐旋转的涡轮叶轮、轴向位于叶轮和涡轮叶轮之间的定子，以及仅在一个圆周方向上允许涡轮叶轮旋转运动的单向涡轮离合器。单向涡轮离合器包括不可旋转地连接到涡轮壳的外环、径向设置在外环内的内环以及径向定位在外环和内环之间的多个接合部件。涡轮叶轮包括涡轮壳和至少一个联接构件，其在朝向单向涡轮离合器的方向上从涡轮壳轴向向外延伸。涡轮叶轮的至少一个联接构件不可旋转地联接到单向涡轮离合器的外环。

技术领域

本发明总体涉及流体联接装置，更具体地涉及具有用于涡轮叶轮的单向离合器的混合动力车辆的变矩器及其制造方法。

背景技术

目前，由于需要降低燃料消耗和限制污染，对“清洁”车辆的需求趋于增加。通常，正在开发混合系统以实现上述需要。混合动力车辆例如已知用于具有变矩器和复原(recuperative)制动，其中交流发电机(或发电机)用于在车辆制动期间收集动能。交流发电机将该所收集的动能转换成电能，以便以例如一组超级电容器或电池的形式对能量存储装置充电。然后将这种复原的能量返回到机动车辆包括的各种电气和电子设备中。电能也可用于启动热力发动机或辅助热力发动机的扭矩。

在混合动力车辆的一些操作条件下，比如在滑行模式、发动机制动模式和再生模式下，用于变矩器的输出轮毂比变矩器的涡轮叶轮旋转得更快。通常，输出轮毂和涡轮叶轮是非旋转连接的。因此，在滑行、发动机制动和再生模式期间，涡轮叶轮的旋转反转变换器中的典型流体流动模式，并且涡轮将流体“泵送”到叶轮。涡轮叶轮的这种操作是不期望的，因为涡轮叶轮的旋转加热变矩器中的油，导致过多的热损失，并且在一些情况下甚至损坏变矩器。

此外，在混合动力车辆的滑行期间，由变矩器的涡轮叶轮引起的阻力降低了混合动力车辆的电动机的效率，因为该阻力产生反向扭矩并减小电动机的有效扭矩。

而且，在一些操作条件下，比如混合动力车辆中的再生模式，期望防止相关内燃机的旋转。此外，涡轮叶轮的旋转可以将一些扭矩传递到叶轮，然后传递到内燃机。已知使用机械装置，比如单向离合器或齿轮机构，以将输入轴与同再生模式相关的扭矩断开。

发明内容

技术问题

虽然传统的液力扭矩耦合装置(包括但不限于上面讨论的那些)已被证明可用于混合动力车辆，但单向离合器的改进允许与混合动力车辆一起使用的变矩器的涡轮叶轮在再生模式期间与变速器输入轴断开是可能的，这可以增强其性能和成本。

问题的解决方案

根据本发明的第一方面，提供了一种用于将驱动轴和从动轴联接在一起的液力变矩器。该变矩器包括：可绕旋转轴线旋转的壳体；可绕旋转轴线旋转的叶轮；可绕旋转轴线旋转并且与叶轮轴向相对设置的涡轮叶轮；轴向位于所述叶轮和涡轮叶轮之间的定子；以及单向涡轮离合器，其允许涡轮叶轮仅在一个圆周方向上的旋转运动。所述涡轮叶轮与叶轮同轴地对齐并且可由叶轮液力地旋转驱动。所述单向涡轮离合器包括不可旋转地连接到涡轮壳的外环、径向设置在外环内的内环以及径向地定位在所述外环和内环之间并且构造成仅在一个圆周方向上允许外环相对于内环的旋转运动的多个接合部件。所述涡轮叶轮包括涡轮壳和至少一个联接构件，其在朝向单向涡轮离合器的方向上从涡轮壳基本上轴向向外延伸。所述涡轮叶轮的至少一个联接构件不可旋转地联接到单向涡轮离合器的外环。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于组装液力变矩器的方法。该方法包括以下步骤：提供可绕旋转轴线旋转的壳体的第一和第二壳体壳；提供预组装的变矩器，其包括叶轮、与所述叶轮轴向相对设置的涡轮叶轮、以及定子；并且提供单向涡轮离合器，其允许涡轮叶轮仅在一个圆周方向上的旋转运动。所述单向涡轮离合器包括外环、径向设置在外环内的内环以及径向地定位在所述外环和内环之间并且构造成允许仅在一个圆周方向上外环相对于内环的旋转运动的多个接合部件。所述涡轮叶轮包括涡轮壳和至少一个联接构件，其从涡轮壳基本上轴向向外延伸并且与涡轮壳一体地形成。所述方法还包括的步骤是不可旋转地将涡轮叶轮的至少一个联接构件与旋转轴线同轴地连接到单向涡轮离合器的外环。